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飞秒稳定度事件计时器设计及激光时间比对应用 被引量:1
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作者 吴志波 邱渡裕 +5 位作者 汤凯 孟文东 林海声 肖爱民 高帅和 张忠萍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2152-2159,共8页
事件计时器可实现输入事件时刻的高精度、高稳定测量,且工作频率不受测量间隔限制,是星地激光时间比对中不可或缺的设备.为满足飞速发展星载原子钟的评估要求,对星地激光时间比技术中激光发射、到达和返回时刻的测量提出亚飞秒稳定度和... 事件计时器可实现输入事件时刻的高精度、高稳定测量,且工作频率不受测量间隔限制,是星地激光时间比对中不可或缺的设备.为满足飞速发展星载原子钟的评估要求,对星地激光时间比技术中激光发射、到达和返回时刻的测量提出亚飞秒稳定度和皮秒精度需求.采用FPGA配合计时芯片THS788开发了高精度事件计时器,测量精度约8 ps,非线性误差皮秒级,测量频率大于10 kHz;将基准时钟分频后作为校准信号,实现时延漂移的实时标校,时刻测量稳定性提升5倍以上.将该计时器应用在星地激光时间比对载荷,载荷测量稳定性(Time DEViation,TDEV)优于0.07 ps@300 s和0.84 ps@1 day.计时器达到国际主流产品A033-ET水平,既满足10-18量级准确度原子钟的时频传递需求,又可用于毫米级精度卫星激光测距,具有较好的推广应用价值. 展开更多
关键词 卫星激光测距 激光时间比对 事件计时器 皮秒 测量稳定性
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高重复率激光时间比对激光发射时序精确控制 被引量:11
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作者 耿仁方 吴志波 +3 位作者 汤凯 李岩 孟文东 张忠萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期127-135,共9页
我国空间站即将首次开展高重复率(~kHz)星地激光时间比对,搭载的星载探测器拟采用固定门控开启模式,对地面激光发射时序的控制提出了高实时、高重复率和高精度等要求。基于卫星激光测距(SLR)的距离门控原理,提出高重复率激光时间比对地... 我国空间站即将首次开展高重复率(~kHz)星地激光时间比对,搭载的星载探测器拟采用固定门控开启模式,对地面激光发射时序的控制提出了高实时、高重复率和高精度等要求。基于卫星激光测距(SLR)的距离门控原理,提出高重复率激光时间比对地面激光点火信号精确产生方法,以使上行激光脉冲能在门控信号之后短时间内到达星载探测器,极大减少噪声干扰。该方法可在单片可编程门阵列FPGA中实现,具有重复率大于10 kHz、控制精度5 ns以及软件交互简单等优势,结合方法计算精度和半导体泵浦激光器的纳秒级触发抖动,预计地面激光发射时刻精度最终控制在10 ns以内,满足空间站激光时间比对激光发射时序的控制需求,并可为其他激光时间比对工程的实施提供技术支持。 展开更多
关键词 卫星激光测距 激光时间比对 高重复率 激光发射时序 距离门控
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激光时间传递技术的进展 被引量:9
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作者 李鑫 杨福民 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2004年第1期10-22,共13页
激光时间传递技术是通过激光脉冲在空间的传播来实现地面与卫星时钟或地球上远距离两地时钟的同步,它具有很高的准确度和稳定度。一些国家已经成功进行了激光时间传递的试验,结果证明利用激光进行时钟之间的同步是有效可行的。介绍国内... 激光时间传递技术是通过激光脉冲在空间的传播来实现地面与卫星时钟或地球上远距离两地时钟的同步,它具有很高的准确度和稳定度。一些国家已经成功进行了激光时间传递的试验,结果证明利用激光进行时钟之间的同步是有效可行的。介绍国内外已有的激光时间传递试验的情况和结果,重点介绍美国地面与机载原子钟之间的激光时间比对,以及法国的LASSO(LAser Syn-chronization from Stationary Orbit)和T2L2(Time Transfer by Laser Link)计划。 展开更多
关键词 天文观测设备 天文观测技术 激光时间传递 激光时间比对 高精度计时器 光电探测器
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卫星激光测距系统皮秒准确度时延标定研究及应用 被引量:4
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作者 林海声 吴志波 +4 位作者 郑敏 龙明亮 耿仁方 喻荣宗 张忠萍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期98-109,共12页
卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)以脉冲激光为媒介获取卫星的精确距离,是空间大地测量技术中准确度最高的手段。在传统卫星激光测距系统中,通过测量已知距离的固定靶目标实现系统总时延的标定,对获取单向发射或接收时延的研... 卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)以脉冲激光为媒介获取卫星的精确距离,是空间大地测量技术中准确度最高的手段。在传统卫星激光测距系统中,通过测量已知距离的固定靶目标实现系统总时延的标定,对获取单向发射或接收时延的研究较少,这制约了卫星激光测距在激光时间比对、多台站协同测距及行星际激光测距等方面的应用。文中开展皮秒准确度时延标定方法的研究,首先,分析了卫星激光测距系统的时延组成及影响因素;其次,以中国科学院上海天文台卫星激光测距系统为平台,开展电学、光学和光电转换等时延的高精度测量,并将各部分时延组合完成收发时延的标定;最后,分析发射和接收时延标定的准确度,并将时延标定方法应用于地靶距离偏差的校验,验证时延标定方法的可行性。结果表明,发射和接收时延标定的准确度分别优于11 ps和13 ps,地靶距离偏差与国际激光测距组织(ILRS)反馈值相差仅11 ps。 展开更多
关键词 卫星激光测距 时延标定 单向时延 激光时间比对 距离偏差
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